宁夏六盘山高级中学2024-2025学年高三上学期10月月考物理试题（解析版）

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学科：物理 测试时间：100分钟 满分：100分
一。选择题（每小题3分，共30分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确）
1. 小车在水平地面上沿轨道从左向右运动，动能一直增加。如果用带箭头的线段表示小车在轨道上相应位置处所受合力，下列四幅图可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】AB．小车做曲线运动，所受合外力指向曲线的凹侧，故AB错误；
CD．小车沿轨道从左向右运动，动能一直增加，故合外力与运动方向夹角为锐角，C错误，D正确。
故选D。
2. 如图所示，工人利用滑轮组将重物缓慢提起，下列说法正确的是（ ）

A. 工人受到的重力和支持力是一对平衡力
B. 工人对绳的拉力和绳对工人的拉力是一对作用力与反作用力
C. 重物缓慢拉起过程，绳子拉力变小
D. 重物缓慢拉起过程，绳子拉力不变
【答案】B
【解析】
详解】AB．对人受力分析有

则有
FN＋FT= mg
其中工人对绳的拉力和绳对工人的拉力是一对作用力与反作用力，A错误、B正确；
CD．对滑轮做受力分析有

则有
则随着重物缓慢拉起过程，θ逐渐增大，则FT逐渐增大，CD错误。
故选B。
3. 2019年，我国运动员陈芋汐获得国际泳联世锦赛女子单人10米跳台冠军。某轮比赛中，陈芋汐在跳台上倒立静止，然后下落，前5 m完成技术动作，随后5 m完成姿态调整。假设整个下落过程近似为自由落体运动，重力加速度大小取10 m/s2，则她用于姿态调整的时间约为（ ）
A. 0.2 sB. 0.4sC. 1.0 sD. 1.4s
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查自由落体运动。
【详解】陈芋汐下落的整个过程所用的时间为
1.4s
下落前5 m过程所用的时间为
则陈芋汐用于姿态调整时间约为
故选B。
4. 电梯顶部有一弹簧秤，秤下端挂了一个重物，电梯匀速直线运动时秤的示数为，某时刻电梯中的人观察到秤的示数变为，以下说法正确的是（ ）
A. 电梯可能向上加速运动，加速度大小为
B. 电梯可能向下加速运动，加速度大小为
C. 电梯可能向上减速运动，加速度大小为
D. 电梯可能向下减速运动，加速度大小为
【答案】B
【解析】
【详解】以重物为对象，根据牛顿第二定律可得
其中
，
解得加速度大小为
方向向下，则电梯可能向上减速运动，也可能向下加速运动，加速度大小为。
故选B。
5. 如图所示，与水平方向夹角为的细绳一端系在小球O上，另一端固定在天花板上A点，劲度系数为k的水平轻质弹簧一端与小球连接，另一端固定在竖直墙上B点。小球质量为m，处于静止状态，弹簧处于弹性范围内，重力加速度为g，则（ ）
A. 细绳的拉力大小为
B. 弹簧伸长，伸长量为
C. 细绳剪断的瞬间，小球加速度为
D. 将弹簧撤掉，维持小球静止在原处的最小外力大小为
【答案】D
【解析】
【详解】AB．以小球为对象，根据受力平衡可得
，
联立解得细绳的拉力大小为
弹簧处于压缩状态，压缩量为
故AB错误；
C．细绳剪断的瞬间，弹簧弹力保持不变，则小球受到的重力和弹簧弹力的合力等于细绳剪断前绳子拉力，小球加速度为
故C错误；
D．将弹簧撤掉，维持小球静止在原处，当外力与绳子方向垂直时，外力具有最小值，则有
故D正确。
故选D。
6. 如图，一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动．若保持F的大小不变，而方向与水平面成60°角，物块也恰好做匀速直线运动．物块与桌面间的动摩擦因数为( )
A. 2－B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】当拉力水平时，物体匀速运动，则拉力等于摩擦力，即：，当拉力倾斜时，物体受力分析如图
由平衡条件得：，，又，得摩擦力为：，联立解得：，故选C.
7. 如图所示，有一小球被轻绳拴住悬挂在天花板上并放置在斜面上，已知轻绳与竖直方向的夹角为，斜面倾角为，所有接触面都是光滑的，在斜面上施加一水平外力，使整个装置开始处于静止状态。现水平向左缓慢移动斜面，直至轻绳到达竖直位置，该过程中小球一直在斜面上，小球视为质点。下列说法正确的是（ ）
A. 斜面开始静止时，轻绳对小球的拉力大小等于斜面对小球的支持力大小
B. 斜面缓慢移动过程中，斜面对小球的支持力先增大后减小
C. 斜面缓慢移动过程中，轻绳对小球的拉力一直增大
D. 斜面缓慢移动过程中，斜面对水平面压力一直不变
【答案】C
【解析】
【详解】A．小球开始静止时，根据平衡条件，水平方向有
解得
所以轻绳对小球的拉力小于斜面对小球的支持力，A错误；
BC．分析小球的受力情况，如图所示
斜面缓慢向左运动过程中，细线与竖直方向的夹角不断减小，由图可看出，拉力T逐渐增大，支持力N逐渐减小，B错误，C正确；
D．设绳子与竖直方向夹角为，利用整体法，竖直方向有
由于水平向左缓慢移动斜面，减小且拉力T逐渐增大，可知水平面对斜面的支持力逐渐减小，由牛顿第三定律可知斜面对水平面压力减小，D错误。
故选C。
8. 如图所示，在光滑水平地面上，两相同物块用细线相连，两物块质量均为1kg，细线能承受的最大拉力为2N。若在水平拉力F作用下，两物块一起向右做匀加速直线运动。则F的最大值为（ ）

A. 1NB. 2NC. 4ND. 5N
【答案】C
【解析】
【详解】对两物块整体做受力分析有
F = 2ma
再对于后面的物块有
FTmax= ma
FTmax= 2N
联立解得
F = 4N
故选C。
9. 如图所示，一个质量为的物块放在水平地面上，在和以及摩擦力作用下，物块以的速度向右匀速直线运动，某时刻撤去并从此时开始计时，下列说法正确的是（ ）
A. 时地面对物块的摩擦力B. 前的平均速度为
C. 时，物块的加速度为D. 时，物块距离时的位置有远
【答案】B
【解析】
【详解】A．物块以的速度向右匀速直线运动，有
解得滑动摩擦力为
方向向左。
撤去，物块向右做匀减速运动，根据牛顿第二定律有
减速到0的时间
由于，之后物块静止。所以时物块已经静止，地面对物块的摩擦力为静摩擦力
A错误；
C．时，物块静止，加速度为0，C错误；
D．物块向右做匀减速运动的位移
之后静止，所以时，物块距离时的位置有远，D错误；
B．前的平均速度为
B正确。
故选B。
10. 如图所示，在平直的公路上，一辆向左运动的货车装载着完全相同的圆柱形空油桶。底层油桶平整排列在车厢底部，相互紧贴并固定，上层仅有一只摆放在A、B之间的C桶（未固定）。A、B、C始终保持相对静止，油桶的质量均为m，重力加速度为g，不计油桶间摩擦。则下列说法正确的是（ ）
A. C一定受到3个力
B. 当货车匀速时，C对B的压力大小为
C. 当货车减速时，A、C间的弹力大小可能为零
D. 当货车加速时，B、C间的弹力大小可能为
【答案】D
【解析】
【详解】B．当货车匀速时，对C受力分析，根据平衡条件可知此时C受到自身重力，A、B对它的支持力的作用，如图所示
由几何知识结合正交分解法可得
联立求得
所以可知，C对B的压力大小为，故B错误；
C．当货车向左减速时，根据牛顿第二定律可判断知，C受到合力的方向水平向右，若此时A、C间的弹力大小为零，由平行四边形定则可知C受到合力的方向不可能水平向右，故C错误；
D．当货车向左加速时的加速度为时，根据牛顿第二定律可判断知，此时A对C恰好无支持力作用，只有B对C有支持力的作用，且满足
故D正确；
A．由以上选项分析可知，C不一定受三个力的作用，故A错误。
故选D。
二。选择题（每小题4分，共12分。每小题给出的四个选项中，至少有一个正确答案，选不全的得2分，多选错选不得分）
11. 甲、乙两车在同一平直公路上同向运动，甲做匀加速直线运动，乙做匀速直线运动。甲、乙两车的位置x随时间t的变化如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 在时刻两车速度相等
B. 从0到时间内，两车走过的路程相等
C. 从到时间内，两车走过的路程相等
D. 在到时间内的某时刻，两车速度相等
【答案】CD
【解析】
【详解】A．位移−时间图像的斜率表示物体运动的速度，由图可知，在时刻两图像的斜率不相等，即时刻两车的速度不相等，故A错误；
B．在0时刻，乙车的位置坐标为0，甲车在乙车的前方， 时刻两车位置坐标相同，故从0到时间内，甲车走过的路程小于乙车走过的路程，故B错误；
C．、时刻两车位置坐标相同，故从到时间内，两车走过的路程相等，故C正确；
D．由图可知，在到时间内，甲车速度开始小于乙车最后大于乙车，所以在到时间内的某时刻，两车速度相等，故D正确。
故选CD。
12. 如图所示，水平传送带以的恒定速率运行。将一小物体无初速地放在A处，物体与传送带之间的动摩擦因数，A、B间的距离为，取，下列说法正确的是（ ）
A. 物体在传送带上的加速时间为
B. 物体从A处到B处的时间为
C. 物体刚被放上传送带时的加速度大小为
D. 若传送带的速度足够大，物体从A处到B处的最短时间为
【答案】C
【解析】
【详解】AC．物体刚被放上传送带时的加速度大小为
物体在传送带上的加速时间为
选项A错误，C正确；
B．物体加速的位移
匀速的时间
物体从A处到B处的时间为
选项B错误；
D．若传送带的速度足够大，物体从A处到B可知一直加速，则根据
可得最短时间为
选项D错误。
故选C。
13. 如图所示，A、B两物块的质量分别为2m和m，静止叠放在水平地面上。A、B间的动摩擦因数为μ，B与地面间的动摩擦因数为。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。现对A施加一水平拉力F，则（ ）
A. 当时，A、B都相对地面静止
B. 当时，A的加速度为
C. 当时，A相对B滑动
D. 无论F为何值，B的加速度不会超过
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．根据题意可知，B与地面间的最大静摩擦力为
因此要使B能够相对地面滑动，A对B所施加的摩擦力至少为
A、B间的最大静摩擦力为
故时，A、B都相对地面静止，A错误；
B．A、B恰好不相对滑动时，根据牛顿第二定律可知应当满足
且
即
则当≤F＜3μmg，A、B将一起向右加速滑动。当时，对A和B整体受力分析有
解得
故B正确。
CD．当F≥3μmg时，A、B将以不同的加速度向右滑动，根据牛顿第二定律有
F－2μmg＝2maA，
解得
，
故CD正确。
故选BCD。
三。填空题（每空2分，共16分，将答案填在答题卡上）
14. 某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验装置如图所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB和OC为细绳.实验的主要的步骤有:
A.在桌上放一块方木板,在方木板上铺一张白纸,用图钉把白纸钉在方木板上;
B.用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点,在橡皮条的另一端拴上两条细绳,细绳的另一端系着绳套;
C.用两个弹簧测力计分别钩住绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O,记录下O点的位置,读出两个弹簧测力计的示数;
D.按选好的标度,用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示,并用平行四边形定则求出合力F;
E.只用一只弹簧测力计,通过细绳套拉橡皮条使其伸长,读出弹簧测力计的示数,记下细绳的方向,按同一标度作出这个力F′的图示;
F.比较F′和F的大小和方向,看它们是否相同,得出结论.
（1）上述步骤中,有重要遗漏步骤的序号是__________和__________;(填字母)
（2）根据实验数据在白纸上所作图如图乙所示,已知实验过程中操作正确.
①乙图中F1、F2、F、F′四个力，其中力__________(填上述字母)不是由弹簧测力计直接测得的实验中.
②丙图是测量中某一弹簧测力计的示数,读出该力大小为__________N.
【答案】 ①. C ②. E ③. F′ ④. 9.0
【解析】
【详解】(1)[1][2].本实验为了验证力的平行四边形定则，采用的方法是作力的图示法，作出合力和理论值和实际值，然后进行比较，得出结果．所以实验时，除记录弹簧秤的示数外，还要记下两条细绳的方向，以便确定两个拉力的方向，这样才能作出拉力的图示．步骤C中未记下两条细绳的方向；步骤E中未说明把橡皮条的结点拉到位置O．
(2)①[3].F在F1与F2组成的平行四边形的对角线上，为实验的理论值，用一个弹簧秤橡皮筋时，其弹力一定与橡皮筋共线，因此用弹簧秤直接测量值为F′，所以F不是由弹簧秤直接测得的．
②[4].由图示测力计可知，其分度值为1N，示数为9.0N；
15. 某同学设计的“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图甲所示，实验中认为细绳对小车拉力等于所挂砂和砂桶的总重力，小车的加速度利用打点计时器测得。
（1）关于该实验，下列说法正确的有______
A. 实验时必须先接通电源再释放小车
B. 小车的质量应远小于砂和砂桶的总质量
C. 实验前应调节滑轮高度，使滑轮和小车间的细线与木板平行
D. 平衡摩擦力时，挂上砂和砂桶，将木板右端适当垫高，使小车恰好匀速下滑
（2）实验小组先保持小车质量为不变，改变小车所受的拉力，得到随变化的规律如图乙中直线A所示，然后实验小组换用另一质量为的小车，重复上述操作，得到如图丙中所示的直线，由图可知，______（选填“大于”或“小于”），直线不过坐标原点的原因是______
（3）图丙为实验中得到的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4为计数点，相邻两计数点间还有4个打点未画出。交变电流的频率为，从纸带上测出，，，。则小车运动的加速度大小为______。（结果保留2位有效数字）
【答案】（1）AC （2） ①. 小于 ②. 平衡摩擦力过度
（3）0.88
【解析】
【小问1详解】
A．实验时必须先接通电源再释放小车，A正确；
B．小车的质量应远大于砂和砂桶的总质量，小车的加速度才能足够小，线的拉力才约等于砂和砂桶的总重力，B错误；
C．实验前应调节滑轮高度，使滑轮和小车间的细线与木板平行，C正确；
D．平衡摩擦力时，不挂砂和砂桶，连接纸带，将木板右端适当垫高，使小车恰好匀速下滑，D错误。
故选AC。
【小问2详解】
[1]根据可知
由图可知，图像A的斜率大于图像B的斜率，所以
故
[2]因为直线B没有施加外力F时，就已经有了加速度，故直线B不过坐标原点的原因是平衡摩擦力过度。
【小问3详解】
相邻两计数点间的时间间隔为
由逐差法可知，小车运动的加速度大小为
四。计算题（本题共4小题，共42分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
16. 滑板运动是一项非常刺激的水上运动（如图所示），研究表明，在进行滑板运动时，水对滑板的作用力N垂直于板面，大小为，其中v为滑板速率（水可视为静止）。某次运动中，在水平牵引力F作用下，当滑板和水面的夹角=37°时，滑板做匀速直线运动，相应的k=40kg/m，人和滑板的总质量为80kg，（重力加速度，sin37°=0.6，忽略空气阻力）。试求：
(1)水平牵引力F的大小；
(2)滑板的速率v=？
【答案】(1)(2)
【解析】
【分析】
【详解】(1)以滑板和运动员为研究对象，其受力如图所示，由共点力平衡条件可得：
Ncsθ=mg
Nsinθ=F
联立以上两式，代入数据解得
F=600N
(2)依题意有
N=kv2
联立代入数据解得
v=5m/s
17. 如图，在倾角足够长的斜面上有一个质量为的物体，物体与斜面之间的动摩擦因数为0.2。物体在拉力的作用下由静止开始运动，的大小为，方向沿斜面向上。加速一段时间后撤去，让物体在斜面上运动。求：物体从静止开始一共经历的几个匀变速直线运动的加速度的大小和方向？（，，）
【答案】3个，加速度大小和方向见解析
【解析】
【详解】物体沿斜面向上做匀加速直线运动，设加速度为，根据牛顿第二定律有
代入数据解得
方向沿斜面向上；撤去后，物体沿斜面向上做匀减速直线运动，设加速度为，根据牛顿第二定律有
代入数据解得
方向沿斜面向下；由于
物体向上减速到零后接着沿斜面向下做匀加速直线运动，直至滑离斜面。设加速度为，根据牛顿第二定律有
代入数据解得
方向沿斜面向下。
18. 一辆值勤的警车停在公路边，当警员发现从他旁边以10m/s的速度匀速行驶的货车严重超载时，决定前去追赶，经过5.5s后警车发动起来，并以2.5m/s2的加速度做匀加速运动，但警车的行驶速度必须控制在90km/h以内，问：
(1)警车在追赶货车的过程中，两车间的最大距离是多少？
(2)警车发动后要多长时间才能追上货车？
【答案】(1)75m；(2)12s
【解析】
【详解】(1)警车在追赶货车的过程中，当两车速度相等时，它们间的距离最大，设警车发动后经过t1时间两车的速度相等。则
货车的位移为
警车的位移为
所以两车间的最大距离为
(2)v0=90km/h=25m/s
当警车刚达到最大速度时，运动时间为
此过程中货车的位移为
此过程中警车的位移为
因为火车的位移大于警车的位移，故此时警车尚未赶上货车
且此时两车距离为
警车达到最大速度后做匀速运动，设再经过△t间追赶上货车，则
所以警车发动后要经过t=t2+△t=12s才能追上货车。
19. 如图，质量为2.5kg的一只长方体空铁箱在水平拉力 F 作用下沿水平面向右匀加速运动，铁箱与水平面间的动摩擦因数为µ1为0.3。这时铁箱内一个质量为0.5kg的木块恰能静止在后壁上。木块与铁箱内壁间的动摩擦因数µ2为0.25。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g  10m / s2。求：
（1）求木块对铁箱压力的大小。
（2）求水平拉力F的大小。
（3）减小拉力F，经过一段时间，木块沿铁箱左侧壁落到底部且不反弹，当铁箱的速度为 6m/s时撤去拉力，又经过1s时间木块从左侧到达右侧，则此时木块相对铁箱运动的距离是多少？

【答案】（1）20N；（2）129N；（3）0.3m
【解析】
【详解】（1）对木块，在竖直方向，根据平衡条件可得
解得木块对铁箱压力的大小为
（2）木块水平方向的加速度为
对铁箱和木块整体有
解得水平拉力F的大小为
（3）撤去拉力时，铁箱和木块的速度均为，由于
撤去拉力后，木块相对铁箱滑动。木块的加速度为
铁箱的加速度为
铁箱减速至速度为零的时间为
故木块到达铁箱右端时，铁箱未静止。木块相对铁箱运动的距离为